电动基地式仪表及其应用

　　0引言

　　基地式仪表的特点是，其测量、显示、控制租执行等部件组合成一个整体，并安装在一个表壳里。但目前多数情况下是把这一整体分成两部分，即测量、显示和控制部件安装在一起;控制、显示和执行部件安装在一起。由于基地式仪表直接安装于被控的生产设备附近，故称为“基地式”或“现场型”仪表。

　　几年前，一提到基地式仪表，一般指的是气动基地式仪表，因为那时一直没有出现能与气动基地式仪表相匹敌，能在恶劣环境条件下安装使用的电动基地式仪表。如今，电动基地式仪表以其强大的优势，代表着自动化仪表的发展方向之一，并已成为气动基地式仪表市场竞争的有力对手。电动基地式仪表的发展趋势是采用现场总线技术，将一些本属于控制室中控制器的功能，下放到现场型仪表中，从而更加拓宽了使用范围。这样，不但简化了系统，节约了投资，而且利用现场总线的双向通信功能，可由现场向控制室发出测量参数、维修预报以及故障诊断等信号。同时，也可在控制室对电动基地式仪表进行在线组态、设定、维护及调整。这些优点都是气动基地式仪表无法比拟的。

    下面以XTC为例，对电动基地式仪表作一介绍。

　　1硬件

　　XTC电动基地式仪表主要由主电路板，数字式敏感元件，本机操作部件和通信器等部分组成。

　　1.1主电路板

　　主电路板上主要装有CPU、RAM、PROM、EEI砚OM和通信接口等部件，是Xl℃的核心部件。主电路板协调仪表中各部件的工作，具有用于控制和报警的内部运算功能，还能进行连续的故障诊断和通信控制。

　　1.2数字式敏感元件

　　数字式敏感元件将过程变量的测定值直接转换为频率输出。数字式敏感元件主要由电容性元件和一个专用的集成电路(ASIC)组成，如图1所示。

　　电容性元件有两只电容器，一只敏感电容用于反应实际压力，另一只参比电容则用来消除模拟感应的误差，同时对温度和静压的影响进行补偿。由于数字式敏感元件是耐热玻璃和硅的结构，因而消除了变差。

　　ASIC是一个多谐振荡器(MMO)，它向微处理器输出数字信号。敏感元件的敏感电容顺序地被切换而接至ASIC电路，产生若干频率信号。微处理器将这些频率信号进行比较，可消除寄生和动态电容的影响。

　　由于数字式敏感元件内的所有电子元件都密封在膜盒中，电路可不受恶劣环境的影响。数字式传感器最显著的优点是不需要一般常规智能变送器采用的A/D转换器，正因为它完全在数字范围内运行，全部消除了转换误差，从而提高了测量准确度。XTC已达到了0.035%的准确度。